-
Die Erfindung betrifft ein Messgerät für die Prozessmesstechnik, insbesondere Druckmessgerät, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Messgeräte der vorgenannten Art werden in der Automatisierungstechnik dazu eingesetzt, die Eigenschaften eines Fluids, bspw. hinsichtlich Druck, Temperatur, Durchfluss, Füllstand, zu überwachen. Dabei sind die Messgeräte je nach Applikation unterschiedlichen Witterungsbedingungen ausgesetzt oder müssen zur Einhaltung hygienischer Bedingungen häufig gereinigt werden, was bspw. mittels eines Hochdruckstrahlers erfolgt. Auch wenn die Gehäuse der Messgeräte feuchtigkeitsdicht ausgeführt sind, ist es nicht gänzlich auszuschließen, dass feiner Flüssigkeitsdampf durch geringfügig undichte Stellen des Gehäuses in den Innenraum des Gehäuses eindringt. Bei Druckmessgeräten ist ohnehin eine Öffnung im Gehäuse notwendig, da zur Ausgabe des Relativdrucks die gemessenen Druckwerte in Relation mit dem Umgebungsdruck gebracht werden müssen.
-
Aus dem Stand der Technik sind hierfür einteilige Barrieren in Form von Folien oder Membrane bekannt. Die
DE 102 32 028 B4 schlägt bspw. vor, in der Gehäusewand eine Öffnung vorzusehen, welche mit einem flüssigkeitsabweisenden sowie gasdurchlässigen Segment abgeschlossen ist, um einen Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Gehäuses und der äußeren Umgebung des Gehäuses zu erreichen. Das Segment besteht dabei aus einer Folie, bspw. einer Kunststofffolie, oder einer Membran, bspw. aus PTFE.
-
Nachteilig dabei ist aber, dass die Folien oder Membrane einem zu Reinigungszwecken eingesetzten Hochdruckstrahler ungeschützt ausgesetzt sind und zerstört werden könnten.
-
Aus diesem Grund werden insbesondere bei Druckmessgeräten Prallschutzvorrichtung eingesetzt, die als kleine, zylindrische, seitlich vom Gehäuse des Messgeräts abstehende Körper ausgeführt sind und seitliche Öffnungen aufweisen, um den direkten Strahl auf die Membran oder Folie zu verhindern. Derartige Prallschutzvorrichtungen sind allerdings aufwendig in Herstellung und Montage, insbesondere da sie separat gefertigt und an dem Gehäuse bspw. durch Kleben oder Schweißen befestigt werden müssen.
-
Derartige Prallvorrichtungen sind jedoch insbesondere bei sogenannten Kompaktgeräten, die als reine Transmittergeräte ohne Bedien- oder Anzeigeeinheit ausgeführt werden, ungeeignet. Die Vorgaben an eine sehr kleine und kompakte Gehäusegestaltung lassen seitlich abstehende Teile nicht zu.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, die Druckausgleichsmöglichkeit bei den eingangs genannten Messgeräten so zu verbessern, dass die Membran oder die Folie gegen Beschädigungen aller Art gut geschützt ist, dass sie auch für Kompaktgeräte geeignet ist und dabei aufgrund einfacher Herstell- und Montierbarkeit sehr kostengünstig zu realisieren ist.
-
Die aufgezeigte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Messgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
-
Erfindungsgemäß ist der Luftdurchgang als zweiteilige Barriere ausgebildet, und zwar mit einer äußeren ersten Flüssigkeitsbarriere, die aus einer Vielzahl von in der Gehäusewand vorgesehenen Mikrobohrungen besteht und einer zweiten Flüssigkeitsbarriere, die aus einer flüssigkeitsabweisenden Membran besteht, die auf der Innenseite des Gehäuses angebracht ist. Durch die Zweiteiligkeit wird eine technische Trennung der Funktionen „Druckausgleich“ und „Schutz vor mechanischen Einflüssen“ erreicht, wodurch eine gute Anpassung an verschiedene Applikationen möglich ist. Je nach Anwendung kann bspw. der Durchmesser der Mikrobohrungen, die Größe des mit den Mikrobohrungen versehenen Bereichs auf der Gehäusewand oder die verwendete Membrane individuell angepasst werden. Außerdem ist die Herstellung der erfindungsgemäßen Drucksausgleichsmöglichkeit wesentlich einfacher und kostengünstiger als die aus dem Stand der Technik bekannte Prallschutzvorrichtung in Form eines mit Öffnungen versehenen, zylindrischen, seitlich vom Gehäuse des Messgeräts abstehenden Körpers.
-
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Membran an der Innenseite der mit den Mikrobohrungen versehenen Gehäusewand aufgeklebt ist. Die Membrane ist damit unmittelbar hinter den Mikrobohrungen angeordnet und lässt sich dort mittels einer Klebung gut befestigen.
-
Besonders vorteilhaft ist es, die Mikrobohrungen mit einem Durchmesser von 0,01 mm bis 0,2 mm auszuführen, die vorzugsweise mittels Laserbohren in das Gehäuse des Messgeräts eingebracht werden. Laserbohren ist eine einfache und günstige Möglichkeit, Bohrungen dieser Größe zu realisieren.
-
Nachfolgend wird die Erfindung im Zusammenhang mit Figuren anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
-
Es zeigen:
-
1 ein erfindungsgemäßes Druckmessgerät mit einem am Gehäuse vorgesehenen Luftdurchgang,
-
2 Schnittdarstellung durch die Gehäusewand im Bereich des Luftdurchgangs und
-
3 Draufsicht auf die Gehäusewand im Bereich des Luftdurchgangs. In den nachfolgenden Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.
-
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Messgerät 1 für die Prozessmesstechnik – hier beispielhaft ein Druckmessgerät – dargestellt. Es besteht im Wesentlichen aus einem Prozessanschluss 5 und einem darauf aufgesetzten Gehäuse 2, wobei der Prozessanschluss 5 den Messaufnehmer (nicht dargestellt), der bei Druckmessgeräten bspw. als kapazitive oder resistive Druckmesszelle ausgeführt sein kann, beinhaltet und das Gehäuse 2 eine Auswerteelektronik (nicht dargestellt) umfasst, um das Messsignal auszuwerten und in einer im Gehäuse 2 integrierten Anzeigevorrichtung darzustellen und/oder einer nachgelagerten Steuerungseinheit verarbeiteten lassen zu können.
-
Darüber hinaus weist das Messgerät 1 einen am Gehäuse 2 vorgesehenen Luftdurchgang 3 auf, der einen Druckausgleich zwischen dem Gehäuseinnenraum und Gehäuseaußenraum ermöglicht. Insbesondere bei Druckmessgeräten ist der Luftdurchgang 3 notwendig, um den gemessenen Druckwert eines Fluids, bspw. im Inneren eines Behälters, im Verhältnis zum Atmosphärendruck anzugeben, dem sog. Relativdruck.
-
Damit über den Luftdurchgang 3 keine Feuchtigkeit von außen in das Messgerät 1 eindringen kann weist der Luftdurchgang 3 an seiner vorderen Öffnung eine zweiteilige Barriere 10, 20 auf, wobei in 1 zunächst nur die erste Flüssigkeitsbarriere 10 abgebildet ist. Die erste Flüssigkeitsbarriere 10 besteht aus einer Vielzahl von in der Gehäusewand 2a vorgesehener Mikrobohrungen 11. Der Durchmesser dieser Mikrobohrungen 11 liegt im Bereich von 0,01 mm bis 0,2 mm. Die Wirkungsweise dieser ersten Flüssigkeitsbarriere 10 wird nun im Zusammenhang mit der Beschreibung von 2 erläutert.
-
2 ist eine Schnittdarstellung durch die Gehäusewand 2a im Bereich des Luftdurchgangs 3. Die Abbildung ist nicht maßstäblich und eher als Prinzipskizze zu verstehen. Sie soll lediglich dazu dienen, die Anordnung und die Wirkungsweise der beiden Flüssigkeitsbarrieren 10, 20 zu verdeutlichen.
-
Unmittelbar hinter der ersten Flüssigkeitsbarriere 10 in Form von Mikrolöchern 11, die in der Gehäusewand 2a integriert sind, ist eine Membran 21 als zweite Barriere 20 vorgesehen. Vorzugsweise ist die Membran 21 an der Innenseite der mit den Mikrobohrungen 11 versehenen Gehäusewand 2a aufgeklebt. Die Membran ist zwar flüssigkeitsabweisend, aber gasdurchlässig, um den Druckausgleich zu ermöglichen. Sie besteht bevorzugt aus PTFE.
-
3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Gehäusewand 2a im Bereich des Luftdurchgangs 3. Diese Abbildung ist wiederum als Prinzipskizze zu verstehen, da bei einer Ansicht von außen die Membran 21 selbst nicht zu erkennen wäre – vgl. 1 – bzw. bei einer Ansicht von innen die Mikrobohrungen 11 nicht zu erkennen wäre, hier aber deutlich gemacht werden soll, dass die Membran 21 im Bereich der Mikrobohrungen 11 angeordnet ist. Aus diesem Grund wurde die Umrandung der Membran 21 gestrichelt gezeichnet.
-
Da Messgeräte in der Prozessmesstechnik häufig widrigen Bedingungen ausgesetzt oder in Umgebungen mit besonderen Hygienebedingungen eingesetzt sind, werden die notwendigen Reinigungsprozesse zum Teil mit Hochdruckstrahlern durchgeführt. Damit die Membran 21 diesem Hochdruckstrahl und anderen mechanischen Einflüssen durch Flüssigkeiten und Feststoffe von außen nicht direkt ausgesetzt ist, durch den bzw. die sie wie auch durch andere verletzt und beschädigt werden könnte, bieten die Mikrolöcher 11 einen wirksamen Schutz, während durch die Mikrolöcher 11 dennoch ein Druckausgleich möglich ist und die Fertigungskosten der als Laserbohrungen ausgeführten Mikrobohrungen 11 aufgrund der nicht zu kleinen Ausführung im Rahmen bleiben.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
